Ανάλυση της αστικής ανάπτυξης του Tokyo με δορυφορικές εικόνες Landsat

Από RemoteSensing Wiki

Αντικείμενο και στόχος εφαρμογής

Ένα θέμα το οποίο αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία έχει να κάνει με τον συνδυασμό των δεδομένων τηλεπισκόπησης και κοινωνικο-οικονομικών στοιχείων για την ποσοτική ανάλυση της αστικής ανάπτυξης.

Μέθοδοι ταξινόμησης για την παραγωγή χαρτών χρήσεων γης

Στο συγκεκριμένο paper χρησιμοποιήθηκαν square grid cells για τη διερεύνηση της χωρικής και χρονικής δυναμικής της αστικής ανάπτυξης του Tokyo. Σε αυτή τη μητροπολιτική περιοχή της Ιαπωνίας χρησιμοποιήθηκαν εικόνες τηλεπισκόπησης από το 1972 έως το 2011 καθώς και δημογραφικά δεδομένα όπως για παράδειγμα απογραφή πληθυσμού δεδομένων 1970-2010. Πρώτον χρησιμοποιήθηκε η subspace μέθοδος ταξινόμησης για την παραγωγή χαρτών χρήσεων γης χρησιμοποιώντας Landsat εικόνες από το 1972, 1987, 2001 και 2011. Στη συνέχεια ενσωματώθηκαν οι χάρτες χρήσεων γης με basic grid cell χάρτες (χρησιμοποιώντας το standard 1 km2 grid cell σύστημα της Ιαπωνίας) για να αναπαρασταθεί η αναλογία κάθε κατηγορίας χρήσεων γης σε 1km2. Τέλος, το συγκεκριμένο άρθρο περιγράφει τη διαδικασία συνδυασμού αναλογικών χαρτών χρήσεων γης με στοιχεία απογραφής πληθυσμού(πυκνότητα) για τη διερεύνηση της μεταξύ τους σχέσης. Με τη χρήση grid cell είναι εύκολο να ενσωματώσουμε τηλεπισκόπηση, γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS) και στατιστικά δεδομένα. Επίσης είναι εύκολο να γίνει ποσοτικοποίηση των αλλαγών χρήσεων γης με ποσοστιαίους όρους της περιοχής που έχει επηρεαστεί και να γίνει η σύγκρισή τους με δημογραφικά δεδομένα. Επίσης χρησιμοποιώντας grid cell εύκολο ήταν να γίνει η ανάλυση χωροχρονικών δυναμικών των αστικών προτύπων ανάπτυξης. Μεταξύ 1972 κι 2011, η ταχεία επέκταση της αστικής περιοχής συνοδεύτηκε από εκτεταμένη συρρίκνωση της γεωργικής έκτασης γύρω από τις νέες εγκαταστάσεις. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμός της αστικής ανάπτυξης να υπερβεί τον ρυθμό ανάπτυξης του πληθυσμού με ένα συντελεστή μεγαλύτερο του 2,6. Χρησιμοποιήθηκε το grid cell για να διερευνηθεί η χωρική σχέση μεταξύ των αλλαγών των χρήσεων γης και των αλλαγών της πληθυσμιακής πυκνότητας, και μετά υπολογίστηκαν οι συντελεστές συσχέτισης των κατηγοριών κάλυψης γης και μεταβολών της πυκνότητας του πληθυσμού για τρία χρονικά διαστήματα από 1972-2011 (1972-1987 , 1987-2001 , και 2001-2011 ).

Εικόνα 1: Χάρτης αστικής ανάπτυξης της πόλης του Tokyo το 1972, το 1987, το 2001 και το 2011

Συμπεράσματα από την ανάλυση των εικόνων Landsat

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αστική/built-up πυκνότητα μειώθηκε στον εσωτερικό πυρήνα της μητρόπολης καθώς το κέντρο της πόλης παρουσίασε μείωση στον πληθυσμό του. Η χωρική ανάλυση συσχέτισης έδειξε μια δυνατή θετική συσχέτιση μεταξύ της αστικής εξάπλωσης και της αλλαγής της πληθυσμιακής πυκνότητας (r=0.59), όπως επίσης και την αρνητική συσχέτιση αστικής επέκτασης με καλλιεργήσιμη γη ( r = -0.77 ). Τα αποτελέσματα επίσης κατέδειξαν ότι τα grid cells επιτρέπουν σε μεθόδους τηλεπισκόπησης και στατιστικών δεδομένων να συνδυαστούν, βελτιώνοντας έτσι τη γνώση η οποία παρέχεται, την κατανόηση, την ανάλυση και τη δυναμική του αστικού ιστού.

(Αρχικό κείμενο: Landsat analysis of urban growth: How Tokyo became the world’s largest megacity during the last 40 years: (Remote Sensing of Environment Hasi Bagian -Yoshiki Yamagata Vol.127, December 2012, 210-222 )